淺談溈水河道綜合治理中的生態(tài)理念

謝衛(wèi)華

（寧鄉(xiāng)市水利水電建設(shè)總公司，湖南 長沙410600）

生態(tài)環(huán)境作為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，維系社會和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，是指土地資源、生物資源、水資源及氣候資源的數(shù)量和質(zhì)量的總稱。國內(nèi)最早于1982 年五屆全國人大第五次會議，形成了憲法第二十六條：國家保護(hù)和改善生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，防治污染和其他公害。此后，生態(tài)環(huán)境作為一個(gè)基本概念在我國各行業(yè)各領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會高速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之間的關(guān)系，特別是河流的生態(tài)與水利建設(shè)工程之間的關(guān)系，逐漸得到廣泛認(rèn)同和重點(diǎn)關(guān)注，所提出的要求也越來越高。本文嘗試通過分析溈水河道綜合治理對河流生態(tài)環(huán)境影響，提出一些切實(shí)可行的改善方法和措施。

1 工程概況

溈水是長沙市寧鄉(xiāng)市域內(nèi)最大的一條河流，為湘江左岸一級支流。發(fā)源于寧鄉(xiāng)市扶王山，流經(jīng)寧鄉(xiāng)15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于望城區(qū)高塘嶺匯入湘江?？刂屏饔蛎娣e為2 784 km2，河道總長度144 km，平均坡降1.16‰。根據(jù)溈水流域綜合治理規(guī)劃、工程初步設(shè)計(jì)及溈水河道實(shí)際情況，對溈水河道（寧鄉(xiāng)段）進(jìn)行綜合治理，范圍具體從姜公橋開始（樁號91+975），至袁家河大橋（樁號47+900）；從金洲水閘（樁號27+000）至周家灣（樁號13+625）河段總長57.45 km。堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇，工程等別和堤防工程級別為Ⅳ等5 級，主要規(guī)模及建設(shè)內(nèi)容包括河道整治工程（堤防加固工程93.5 km、岸線整治工程15.5 km、護(hù)坡護(hù)岸工程35.5 km、疏浚與清障工程8.5 km）、下河踏步、防汛道路工程、管理設(shè)施建設(shè)等，工程總投資4.9 億元。

2 河道治理對溈水生態(tài)環(huán)境的影響

1）護(hù)坡護(hù)岸工程對溈水生態(tài)環(huán)境的影響。護(hù)坡護(hù)腳工程是為了保護(hù)河道邊界而修建的，通常為了考慮防沖，采用剛性材料連續(xù)固化河道邊界，不但改變了原有的物理特性，還阻斷了水體與原有土體的聯(lián)系。為保護(hù)河中灘地而修建的護(hù)腳工程，會阻隔洪水的自然漫灘，大大削弱生態(tài)系統(tǒng)的能量流通作用。

2）治理斷面及材質(zhì)對溈水生態(tài)環(huán)境的影響。一是治理措施中斷面設(shè)計(jì)簡單，不利于溈水河道橫斷面的自然發(fā)展；二是不利于溈水河道整體的河勢變化。

溈水河道經(jīng)過長期的形成，在與地形地貌等自然條件的交融交匯過程中，天然形成了蜿蜒曲折、綠化固化等相對穩(wěn)定的特質(zhì)。河道治理中采用的混凝土、塊石等硬質(zhì)材料，破壞了這些特質(zhì)。另外，導(dǎo)致河流流態(tài)單一，大大減緩了物質(zhì)的交換。

3 保護(hù)溈水生態(tài)環(huán)境的方法

3.1 整治適度與合理規(guī)劃

河道治理除了通過工程措施解決防洪灌溉等基本問題以外，還應(yīng)該考慮其環(huán)境適應(yīng)特性。所以，對河道的治理應(yīng)該適應(yīng)生態(tài)環(huán)境。既要考慮治理目標(biāo)和河道自身規(guī)律，又要兼顧河流生態(tài)環(huán)境的基本需求。在制定河道治理規(guī)劃特別是宏觀方面時(shí)，主要措施中的布局要綜合考慮溈水的自然形態(tài)與演變規(guī)律。對于局部河段，既要考慮防洪灌溉等治理需求，又要避免對其平面和斷面的過大改變。通過點(diǎn)、線、面以及局部與整體的合理調(diào)配，使得治理工程體系對河流干涉度最小，而且最有效。

3.2 采用生態(tài)型工程材料

傳統(tǒng)工程材料大量應(yīng)用于河流治理中，混凝土、漿砌塊石等傳統(tǒng)材料往往對河流生態(tài)環(huán)境造成破壞。采用生態(tài)型工程材料，例如生態(tài)護(hù)坡護(hù)腳，對河流生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和恢復(fù)會取得意想不到的效果。

1）雷諾護(hù)墊及格賓護(hù)坡護(hù)腳。雷諾護(hù)墊是由機(jī)編雙絞合六邊形金屬網(wǎng)面構(gòu)成的厚度遠(yuǎn)小于長度和寬度的墊形工程構(gòu)件，主要用于水利堤防、岸坡、海曼等防沖刷結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是有柔韌性和適應(yīng)地基性，它既可防止河岸遭水流、風(fēng)浪侵襲破壞，又可達(dá)到水體與坡下土體間的自然對流交換功能，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡。網(wǎng)孔規(guī)格一般為6 cm×8 cm；內(nèi)部采用石料填充，具體見圖1。

圖1 雷諾護(hù)墊構(gòu)件圖

格賓網(wǎng)是將金屬線材單向搓捻兩周編織的六邊形網(wǎng)制成的矩形網(wǎng)箱，內(nèi)部采用石料填充。優(yōu)點(diǎn)是抗變形能力強(qiáng)，滲透性好，抗腐蝕能力強(qiáng)，造價(jià)低，施工簡易、植物易于生長等，在城市內(nèi)河整治工程中發(fā)揮重要作用。采用格賓石網(wǎng)護(hù)坡，既能解決河道沖刷問題，又能保護(hù)環(huán)境，滿足生態(tài)需求，具體見圖2。

溈水河道綜合治理項(xiàng)目中大量使用雷諾護(hù)墊結(jié)合格賓網(wǎng)的生態(tài)護(hù)坡形式，占到護(hù)坡護(hù)腳工程量的85%。其主要技術(shù)指標(biāo)與水力特性見表1。

圖2 格賓構(gòu)件部件圖

表1 主要技術(shù)指標(biāo)表

2）格賓滾水壩。橫河為溈水左岸一級支流，控制流域面積54.7 km2，河流總長19 km，河床下降較嚴(yán)重，目前河床平均下降約3 m，部分河床巖石裸露，支流入河口隨著干流河床下降也出現(xiàn)不同程度的下降，特別近兩年支流發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水，引起入河口沖深加劇下切，目前橫河入河口河床高程已經(jīng)下降了2.5 m，導(dǎo)致岸坡垮塌，影響到上游的安全。為了減緩河床下降趨勢，維護(hù)河床穩(wěn)定，擬在橫河入河口設(shè)置一座滾水壩，抬高橫河死水位，降低河床沖刷。采用4 m 高格賓堰結(jié)構(gòu)型式，分7 層，從上往下前6 層層高均為0.5 m，底層層高為1 m，格賓堰下游每級退臺1 m，格賓堰埋深1 m。格賓堰上游采用黏土心墻防滲并達(dá)到雍水效果，黏土心墻表面采用雷諾護(hù)墊防護(hù)。為保證格賓結(jié)構(gòu)的使用耐久性，在堰體頂層以及每級臺階上均使用C15 混凝土進(jìn)行耐磨損防護(hù)。格賓堰典型斷面圖如圖3。

格賓滾水壩建成2 年以來，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對維護(hù)橫河下游河床穩(wěn)定起到了積極有效的作用。

圖3 格賓堰典型斷面圖

3）連鎖植草磚護(hù)坡。本工程為河道治理項(xiàng)目，護(hù)坡形式及材料的選擇在滿足防沖要求的前提下盡量選擇綠色、環(huán)保、生態(tài)的護(hù)坡。根據(jù)河勢、現(xiàn)狀護(hù)坡形式及當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況，并考慮與下游的平順連接，本設(shè)計(jì)對右岸15+575～17+410 和左岸15+075～16+958 段采用漿砌石擋腳+連鎖植草磚護(hù)坡。這種護(hù)坡適用于邊坡穩(wěn)定的堤段，生態(tài)性強(qiáng)，施工簡便、時(shí)間短、受外界條件影響小，磚孔可以植綠。缺點(diǎn)是：造價(jià)高、抗沖刷性能一般。

3.3 生態(tài)型工程材料的特點(diǎn)

1）環(huán)境親和性。具有多孔結(jié)構(gòu)，透水性良好，較好地還原了河道的天然特性。

2）柔韌性與整體性。雷諾、格賓、聯(lián)鎖植草磚等材料具有很好的柔韌性結(jié)構(gòu)，適應(yīng)基礎(chǔ)不均勻沉降能力強(qiáng)。另外整體性高，整個(gè)結(jié)構(gòu)分為若干個(gè)較小的獨(dú)立單元，相鄰單元又相互咬合形成整體，即使個(gè)別單元出現(xiàn)狀況，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不會受到影響。

3）施工便捷且經(jīng)濟(jì)。主要填充材料可以就地取材，施工便捷而且成本較低。

4 結(jié) 語

1）河道治理項(xiàng)目必須考慮生態(tài)環(huán)境，傳統(tǒng)的河道整治工程雖解決了防洪和灌溉等主要問題，但從長遠(yuǎn)來看因?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境的認(rèn)識不足，且受傳統(tǒng)工程材料的局限，對河流生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響較大。

2）河道治理除了通過工程措施解決防洪灌溉等基本問題以外，還應(yīng)該考慮其環(huán)境適應(yīng)特性。

3）生態(tài)型工程材料具有良好的生態(tài)恢復(fù)能力、良好的柔性及整體性，既便于施工又經(jīng)濟(jì)合理，較為適合河道治理項(xiàng)目，可推廣提倡。